JP3616140B2 - Method of manufacturing an optical compensation sheet - Google Patents

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JP3616140B2
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coating
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optical compensation
compensation sheet
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恒一郎 寺内
陽介 西浦
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富士写真フイルム株式会社
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Description

【0001】 [0001]
【産業上の利用分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、光学補償シートの製造方法に関し、特に表示コントラスト及び表示色の視角特性を改善するために有用な光学補償シートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an optical compensation sheet, a method of manufacturing useful optical compensation sheet in particular to improve the viewing angle characteristics of display contrast and display color.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
日本語ワードプロセッサやデスクトップパソコン等のOA機器の表示装置の主流であるCRT(Cathode−ray tube )は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点をもった液晶表示素子に変換されてきている。 Mainstream is CRT of OA equipment of a display device such as a Japanese word processor or desktop personal computer (Cathode-ray tube) is thin and light, have been converted to a liquid crystal display element having a large advantage of low power consumption. 現在普及している液晶表示素子(以下LCDと称す)の多くは、ねじれネマチック液晶を用いている。 Many of the liquid crystal display device that is currently popular (hereinafter referred to as LCD), it uses a twisted nematic liquid crystal. このような液晶を用いた表示方式としては、複屈折モードと旋光モードとの二つの方式に大別できる。 As a display method using such a liquid crystal can be divided into two systems of a birefringence mode and an optical rotatory mode.
【0003】 [0003]
複屈折モードを用いたLCDは、液晶分子配列のねじれ角が90゜を超えたもので、急峻な電気光学特性を持つため、能動素子(薄膜トランジスタやダイオード)が無くても単純なマトリクス状の電極構造で時分割駆動により大容量の表示が得られる。 The LCD using birefringence mode, in which the twist angle of the liquid crystal molecular arrangement exceeds 90 °, since with steep electrooptical characteristic, an active element (thin film transistor or a diode) simply even without a matrix electrode Viewing large capacity can be obtained by time-division driving in structure. しかし、この複屈折モードを用いたLCDは応答速度が遅く(数百ミリ秒)、階調表示が困難という欠点を持っているため、能動素子を用いた液晶表示素子(TFT−LCDやMIM−LCDなど)の表示性能を超えるまでには至っていない。 However, LCD is slow response using the birefringence mode (hundreds of milliseconds), since the gray scale display has the disadvantage of difficulty, and a liquid crystal display device (TFT-LCD using active elements MIM- It not yet led to more than a display performance of the LCD, etc.).
【0004】 [0004]
TFT−LCDやMIM−LCDには、液晶分子の配列状態が90゜ねじれた旋光モードの表示方式(TN型液晶表示素子)が用いられている。 The TFT-LCD and MIM-LCD, the display method of the optical rotation mode alignment state of the liquid crystal molecules are twisted 90 ° (TN-type liquid crystal display device) is used. この表示方式は、応答速度が速く(数十ミリ秒)、容易に白色表示が得られ、高い表示コントラストを示すことから他の方式のLCDと比較して高画質化には最も有力な方式である。 This display method is high response speed (several tens of milliseconds), easily white display is obtained, the most powerful method for image quality as compared to the LCD of another type because they exhibit a high display contrast is there. しかし、ねじれネマティック液晶を用いているため、表示方式の原理上、見る方向によって表示色や表示コントラストが変化するといった視角特性上の問題があり、CRTの表示性能を超えるまでには至っていない。 However, due to the use of twisted nematic liquid crystal, the principle of the display system, there is a problem on the viewing angle properties such that changes in display color or display contrast by the viewing direction, have yet to over CRT display performance.
【0005】 [0005]
特開平4−229828号公報及び特開平4−258923号公報などに見られるように、一対の偏光板とTN型液晶セルの間に、位相差フィルムを配置することによって視野角を拡大しようとする方法が提案されている。 As it is seen like in JP-A-4-229828 and JP-A No. 4-258923, JP-between a pair of polarizing plates and TN liquid crystal cell, attempts to expand the viewing angle by arranging the retardation film methods have been proposed.
上記公報で提案された位相差フィルムは、液晶セルに対して、垂直な方向に位相差がほぼゼロのものであり、真正面からはなんら光学的な作用を及ぼさず、傾けたときに位相差が発現し、液晶セルで発現する位相差を補償しようというものである。 Retardation films proposed in the above publication, the liquid crystal cell, are those substantially zero phase difference in the direction perpendicular without adversely any optical action is squarely, it is a phase difference when tilted expressed, it is that attempts to compensate for the phase difference expressed in the liquid crystal cell. しかし、これらの方法によってもLCDの視野角はまだ不充分であり、更なる改良が望まれている。 However, the viewing angle of the LCD by these methods are still insufficient, and further improvement has been desired. 特に、車両積載用や、CRTの代替として考えた場合には、現状の視野角では全く対応できない。 In particular, and for vehicle loading, when considered as a CRT of the alternative, it can not respond at all in the viewing angle of the status quo.
【0006】 [0006]
また、特開平4−366808号公報及び特開平4−366809号公報では、光学軸が傾いたカイラルネマティク液晶を含む液晶セルを位相差フィルムとして用いて視野角を改良しているが、2層液晶方式となりコストが高く、重量も非常に大きいものとなっている。 Further, in JP-A 4-366808 and JP-A No. 4-366809 discloses, although improving the viewing angle by using a liquid crystal cell containing a chiral nematic liquid crystal optic axis is inclined as a retardation film, two layers high cost becomes liquid crystal type and the weight has become very large.
更に特開平4−113301号公報及び特開平5−80323号公報には、液晶セルに対して、光軸が傾斜している位相差フィルムを用いる方法が提案されているが、一軸性のポリカーボネートを斜めにスライスして用いるため、大面積の位相差フィルムを、容易に得ることはできず、生産性が低いとの問題点がある。 Further, Japanese Patent Laid-Open No. 4-113301 and JP-A No. 5-80323, the liquid crystal cell, a method using a retardation film optical axis is inclined has been proposed, the uniaxial polycarbonate for use in slicing diagonally, a retardation film having a large area, can not be easily obtained, there is a problem with the productivity is low. また特開平5−157913号公報及びEP0576304A1公報に、ポリカーボネートに特殊な延伸を行なうことにより、光軸が傾斜している位相差フィルムを用いる方法が提案されているが、やはり、大面積の位相差フィルムを低コストで得ることは難しい。 Also in Japanese and EP0576304A1 JP 5-157913, by performing special stretching a polycarbonate, a method of using a retardation film optical axis is inclined has been proposed, also, the phase difference between the large area it is difficult to obtain a film at a low cost.
【0007】 [0007]
また、特開平5−215921号公報においては、一対の配向処理された基板に硬化時に液晶性を示す棒状化合物を挟持した形態の複屈折板によりLCDの光学補償をする案が提示されているが、この案では従来から提案されているいわゆるダブルセル型の補償板と何ら変わることがなく、生産性が低く、事実上大量生産には向かない。 Further, in Japanese Laid-5-215921 and JP-but plan to the LCD optical compensation is presented by the form of birefringent plates which sandwiches rodlike compound shows liquid crystallinity at the time of curing the pair of alignment-treated substrate , without changing in any way the so-called double cell type compensator has been proposed in this proposal, productivity is low, is not suitable for practically mass production. さらに棒状化合物を使用する限りは、後に述べる光学理由によりその複屈折板ではTN型LCDの全方位視野角改善は不可能である。 Further long as using a rod-shaped compound, omnidirectional viewing angle improvement of the TN-type LCD in the birefringent plate by an optical reasons to be described later it is impossible.
また、特開平3−9326号公報及び特開平3−291601号公報には、配向膜が設けられたフィルム状基板に高分子液晶を塗布することによりLCD用の光学補償板とするとの方法が提案されているが、この方法では分子を斜めに配向させることは不可能であるため、やはりTN型LCDの全方位視野角改善は不可能である。 JP-A-3-9326 and JP-A No. 3-291601, proposes a method of the optical compensator for LCD by applying a polymer liquid crystal into a film substrate on which the alignment film is provided is have been, in this way because it to orient the molecules obliquely is impossible, it is also omnidirectional viewing angle improvement of the TN-type LCD impossible.
【0008】 [0008]
そこで、鋭意検討した結果、光学的に負の一軸性であると共に、光軸が傾斜した位相差板によって目的が達成されることを突き止め、本出願人は特許出願を既にしている(特願平5−153265号)。 Therefore, a result of intensive studies, as well as a negative uniaxial optically, found that the object is achieved by the phase difference plate in which the optical axis is inclined, the present applicant has already filed a patent application (Japanese Patent Application No. No. flat 5-153265). 更に、該位相差板を簡単な製法により、工業的に有利に製造するためにディスコティック液晶を透明フィルム上に塗布し、配向固定する方法を見い出し、これも既に特許出願している(特願平5−236539号)。 Further, the retardation film a simple process, industrially advantageously by coating a discotic liquid crystal in order to produce on a transparent film, found a method for orienting fixing, which also have already filed a patent application (Japanese Patent Application No. No. flat 5-236539). しかしながら、大面積の光学補償シートを作製するために、大面積のフィルム上に配向膜や液晶層等を均一な膜厚で、塗布形成することが難しく、光学特性を大面積で均一に制御することが困難な場合があった。 However, in order to prepare an optical compensatory sheet having a large area, a film uniform film thickness of the alignment film and a liquid crystal layer or the like on a large area, it is difficult to apply formation, to uniformly control a large area optical properties it was sometimes difficult.
【0009】 [0009]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
本発明は、特にTN型液晶表示素子における良好な視野角特性を表示画面全面に亙って均一に付与することができる、ディスコティック液晶を含む層を有する光学補償シートを容易に製造することができる光学補償シートの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention is in particular can be uniformly applied over the entire display screen a good viewing angle characteristics in TN-type liquid crystal display device, to easily produce an optical compensatory sheet having a layer containing a discotic liquid crystal and to provide a method of manufacturing an optical compensation sheet capable.
また、本発明は、特にTN型液晶液晶表示素子における良好な視野角特性を表示画面全面に亙って均一に付与することができる、ディスコティック液晶を含む層を有する大面積の光学補償シートを容易に製造することができる光学補償シートの製造方法を提供することを目的とする。 Further, the present invention can be uniformly applied in particular over the entire display screen a good viewing angle characteristics in TN type liquid crystal liquid crystal display device, an optical compensation sheet with a large area having a layer containing a discotic liquid crystal and to provide a method of manufacturing an optical compensation sheet which can be easily produced.
【0010】 [0010]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記課題は、透明フィルム上に配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面にスライドコーターまたはスロットダイコーターで架橋性官能基を有するディスコティック液晶を含む塗布液を単層塗布、乾燥し、該液晶を硬化させて液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの製造方法により達成することができる。 Above problems, an alignment film is formed on a transparent film and then the coating solution monolayer coating containing a discotic liquid crystal having a crosslinkable functional group in a slide coater or slot die coater to the surface of the alignment film, and dried, the can be achieved by the manufacturing method of the optical compensation sheet, characterized in that curing the liquid to form a liquid crystal layer.
上記光学補償シートの製造方法の好ましい態様は、下記のとおりである。 A preferred embodiment of the production method of the optical compensation sheet is as follows.
【0011】 [0011]
1)配向膜を、配向膜形成材料を含む塗布液を塗布、乾燥して形成する上記光学補償シートの製造方法。 1) alignment film, coating a coating solution containing an alignment film-forming material, manufacturing method of the optical compensation sheet and drying the coating.
2)ディスコティック液晶を含む塗布液が、ディスコティック液晶を10〜30重量%の範囲で含んでいる上記光学補償シートの製造方法。 2) coating solution containing a discotic liquid crystal, a manufacturing method of the optical compensation sheet containing a discotic liquid crystal in the range of 10 to 30 wt%.
3)配向膜形成材料を含む塗布液の塗布を、スライドコーターまたはスロットダイコーターを用いて行なう上記光学補償シートの製造方法。 3) coating of the coating liquid containing an alignment layer material, the optical compensation sheet manufacturing method carried out using a slide coater or slot die coater.
4)配向膜形成材料を含む塗布液が、配向膜形成材料としてポリマーを1〜10重量%の範囲で含んでいる上記光学補償シートの製造方法。 4) alignment layer coating solution containing a forming material, manufacturing method of the optical compensation sheet comprising a range of polymer 1 to 10 wt% as an alignment layer material.
)液晶層の層厚が、0.8〜3.0μmの範囲にある上記光学補償シートの製造方法。 5) the layer thickness of the liquid crystal layer, the optical compensation sheet manufacturing method in the range of 0.8~3.0Myuemu.
)配向膜の膜厚が、0.3〜2.0μmの範囲にある上記光学補償シートの製造方法。 6) the thickness of the alignment film, the optical compensation sheet manufacturing method in the range of 0.3 to 2.0 .mu.m.
【0012】 [0012]
また、上記目的は、透明フィルム上に配向膜形成材料を含む塗布液をスライドコーターまたはスロットダイコーターで単層塗布、乾燥して配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面に架橋性官能基を有するディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥し、該液晶を硬化させて液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの製造方法によっても達成することができる。 The above-described object is a single layer coating a coating solution containing an alignment film-forming material in a slide coater or slot die coater onto a transparent film and dried to form an alignment film, followed by crosslinking functional groups on the surface of the alignment film applying a coating solution containing a discotic liquid crystal having, dried, it can also be achieved by the manufacturing method of the optical compensation sheet and forming a liquid crystal layer by curing the liquid crystal.
【0013】 [0013]
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
まず、本発明の光学補償シートの光学的有用性を、TN型LCDを例にとり説明する。 First, the optical utility of the optical compensation sheet of the present invention will be described by taking TN type LCD as an example. 図1及び図2は、液晶セルにしきい値電圧以上の充分な電圧を印加した場合の液晶セル中を伝搬する光の偏光状態を示したものである。 1 and 2 shows the polarization state of light propagating in a liquid crystal cell in the case of applying a sufficient voltage higher than the threshold voltage to the liquid crystal cell. コントラストの視野角特性には、特に電圧印加時の光の透過率特性が大きく寄与するため、電圧印加時を例にとり説明する。 The viewing angle characteristics of contrast, in particular since the transmittance characteristic of light when a voltage is applied greatly contributes, will be described as the applied voltage to the Examples.
図1は、液晶セルに光が垂直に入射した場合の光の偏光状態を示した図である。 Figure 1 is a diagram showing a polarization state of light when the light to the liquid crystal cell is incident perpendicularly. 自然光L0が偏光軸PAをもつ偏光板Aに垂直に入射したとき、偏光板PAを透過した光は、直線偏光L1となる。 When natural light L0 is incident perpendicularly to the polarizing plate A having a polarization axis PA, the light transmitted through the polarizing plate PA is a linearly polarized light L1.
【0014】 [0014]
TN型液晶セルに充分に電圧を印加した時の液晶分子の配列状態を、概略的に1つの液晶分子でモデル的に示すと、概略図中LCのようになる。 The arrangement of the liquid crystal molecules upon application of a sufficiently voltage to the TN liquid crystal cell, indicating model manner generally at one of the liquid crystal molecules, so that in the schematic LC. 液晶セル中の液晶分子でモデル的に示すと、概略図中LCの分子長軸が光の進路と平行な場合、入射面(光の進路に垂直な面内)での屈折率の差が生じないので、液晶セルを透過しても直線偏光のまま伝搬する。 Once the model to show liquid crystal molecules in the liquid crystal cell, when the molecular long axis in schematic LC is parallel to the path of light, difference in refractive index of the incident surface (a plane perpendicular to the light path) occurs since there is also transmitted through the liquid crystal cell propagates remains linearly polarized light. 偏光板Bの偏光軸PBを偏光板Aの偏光軸PAと垂直に設定すると、液晶セルを透過した直線偏光L2は偏光板Bを透過することができず暗状態となる。 When the polarization axis PB of the polarizing plate B is set perpendicular to the polarization axis PA of the polarizing plate A, the linearly polarized light L2 which has passed through the liquid crystal cell is a dark state can not be transmitted through the polarizing plate B.
【0015】 [0015]
図2は、液晶セルに光が斜めに入射した場合の光の偏光状態を示した図である。 Figure 2 is a diagram illustrating the polarization state of light when the light to the liquid crystal cell is incident obliquely. 入射光の自然光L0が斜めに入射した場合偏光板Aを透過した偏光L1はほぼ直線偏光になる(実際の場合偏光板の特性により楕円偏光になる)。 If natural light L0 of incident light is obliquely incident on the polarized light L1 transmitted through the polarizing plate A becomes substantially linearly polarized light (becomes elliptically polarized light by the actual characteristics when the polarizing plate). この場合、液晶の屈折率異方性により液晶セルの入射面において屈折率の差が生じ、液晶セルを透過する光L2は楕円偏光しており偏光板Bでは完全に遮断されない。 In this case, the difference in refractive index occurs at the incident surface of the liquid crystal cell by the refractive index anisotropy of the liquid crystal, light transmitted through the liquid crystal cell L2 is not completely blocked by the polarization plates B are elliptically polarized. このように、斜方入射においては暗状態での光の遮断が不充分となり、コントラストの大幅な低下を招き好ましくない。 Thus, becomes insufficient blocking of light in the dark state in the oblique incidence, it is not preferable leading to significant reduction in contrast.
【0016】 [0016]
本発明は、このような斜方入射におけるコントラストの低下を防ぎ視角特性を改善できる光学補償板の製造方法を提案するものである。 The present invention proposes a method of manufacturing an optical compensator which can improve viewing angle characteristics prevent a reduction in contrast in such oblique incidence.
図3に本発明により製造される光学補償シートの使用例を示した。 It demonstrates the use of the optical compensation sheet produced by the present invention in FIG. 偏光板Aと液晶セルTNCとの間に、液晶セルの法線方向から傾いた方向にレターデイションが極小値をとる光学異方素子RF1が配置されている。 Between the polarizing plate A and the liquid crystal cell TNC, optically anisotropic element RF1 which letters CONDition in a direction inclined from the normal direction of the liquid crystal cell has the minimum value is located. この光学異方素子RF1は該方向に対して光が入射する角度が大きくなる程位相差が大きくなる複屈折体である。 The optically anisotropic element RF1 is birefringent member retardation larger the angle at which the light is incident with respect to the direction increases increases. また、偏光板Bと液晶セルTNCとの間に、光学異方素子RF1と同様の光学特性を持つ光学異方素子RF2が配置されている。 Further, between the polarizing plate B and the liquid crystal cell TNC, optically anisotropic element RF2 having optical characteristics similar to optical anisotropic element RF1 it is disposed. この様な構成の液晶表示素子に図2の場合と同様に自然光L0が斜方入射すると以下に述べる光学変調が起こる。 The liquid crystal display device of such a structure of natural light L0 as in the case of FIG. 2 optical modulation occurs as described below to oblique incidence. 先ず、偏光板Aによって直線偏光L1にされ、光学異方素子RF1を透過するときに位相遅延作用によって楕円偏光L3に変調される。 First, is the linearly polarized light L1 by the polarizing plate A, is modulated into elliptically polarized light L3 by the phase delayed action when passing through the optically anisotropic element RF1. 次に液晶セルTNCを通ると逆位相の楕円偏光L4に変調され、更に光学異方素子RF2を透過すると位相遅延作用によって元の直線偏光L5に戻される。 Then modulated into elliptically polarized light L4 antiphase when passing through the liquid crystal cell TNC, and returned to the original linearly polarized light L5 by the phase delayed action further transmitted through the optical anisotropic element RF2. このような作用によって、自然光L0は種々の斜方入射においても同一な透過率が得られるようになり、視角依存性のない高品位な表示が可能な液晶表示素子を得ることができる。 Such action, natural light L0 is as same transmittance in a variety of oblique incidence can be obtained, it can be high-quality display without viewing dependence obtain a liquid crystal display device as possible.
【0017】 [0017]
本発明におけるディスコティック液晶とは、下記に列挙するようなものであるが、分子自身が負の一軸性をもち且つ斜め配向膜により基板面に対して斜めに光軸が配向するものであれば、とくに下記物質に限定されるものではない。 The discotic liquid crystal in the present invention, but is intended as listed below, by having and obliquely oriented film molecules themselves negative uniaxial property as long as the optical axis at an angle to the substrate surface are oriented , but the present invention is not particularly limited to the following materials.
【0018】 [0018]
【化1】 [Formula 1]
【0019】 [0019]
【化2】 ## STR2 ##
【0020】 [0020]
【化3】 [Formula 3]
【0021】 [0021]
【化4】 [Of 4]
【0022】 [0022]
【化5】 [Of 5]
【0023】 [0023]
【化6】 [Omitted]
【0024】 [0024]
また特定のディスコティック液晶においてはディスコティックネマティック相を配向状態のまま固化させるとディスコティックネマティック相・固相転移温度以下ではその構造が安定に保たれるので、この光学異方体は熱的にも安定である。 Since it remains solidified to the discotic nematic phase-solid phase transition temperature or lower in the structure of the alignment state of the discotic nematic phase in certain of the discotic liquid is kept stable, the optically anisotropic member is thermally it is also stable.
【0025】 [0025]
本発明におけるディスコティック液晶層の負の一軸性とは、該液晶層の3軸方向屈折率を、その値が小さい順にn 、n 、n としたとき、n <n =n の関係を有するものである。 The negative uniaxial discotic liquid crystal layer in the present invention, when the 3 axial refractive index of the liquid crystal layer, and the n 1, n 2, n 3 in order that the value is less, n 1 <n 2 = n and it has a third relationship. 従って、光学軸方向の屈折率が最も小さいという特性を有するものである。 Therefore, those having a characteristic that the refractive index of the optical axis direction is smallest. ただし、n とn の値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ充分である。 However, the value of n 2 and n 3 need not be strictly equal, it is sufficient to substantially equal. 具体的には、 In particular,
|n −n |/|n −n |≦0.2 | N 2 -n 3 | / | n 2 -n 1 | ≦ 0.2
であれば実用上問題はない。 Practical problem is not so long. また、TFTあるいはTN型液晶セルの視野角特性を大幅に改良する条件としては、該液晶層の光学軸はシート面の法線方向からの傾きβが5度〜50度であることが好ましく、10度〜40度がより好ましい。 Further, as a condition to greatly improve the viewing angle characteristics of the TFT or TN-type liquid crystal cell, it is preferable that the optical axes of the liquid crystal layer is the slope β is 5 to 50 degrees from the normal direction of the sheet surface, 10 to 40 degrees is more preferable. 更に、該液晶層の厚さをaとしたとき、 Further, when the thickness of the liquid crystal layer was set to a,
50≦Δn'・a≦300 (nm) 50 ≦ Δn '· a ≦ 300 (nm)
の条件を満足することが好ましい。 It is preferable to satisfy the conditions. 但し、Δn'=(n +n )/2−n である。 However, Δn '= (n 2 + n 3) is / 2-n 1.
【0026】 [0026]
本発明において用いることができるディスコティック液晶の配向処理には、様々な方法がある。 The alignment treatment of the discotic liquid that can be used in the present invention, there are various ways. 単純に基板表面をラビング処理し、その上に塗設するだけで有効な配向が得られるディスコティック液晶・基板の組み合わせもあるが、最も汎用性が高い方法は配向膜を使う方法である。 Simply rubbed substrate surface, its effective orientation simply coated on there is also a combination of the discotic liquid-substrate obtained, but the method most versatile method is to use an alignment film. 配向膜としては、無機物斜方蒸着膜、或いは特定の有機高分子膜をラビングした配向膜がこれにあたる。 As the alignment film, inorganic oblique deposition film or the alignment film was rubbed a specific organic polymer film corresponds to this. また、アゾベンゼン誘導体からなるLB膜のように光により異性化を起こし、分子が方向性を持って均一に配列する薄膜などもこれにあてはまる。 Further, it undergoes isomerization by light as LB film consisting of azobenzene derivatives, molecules true also including thin film uniformly arranged with directivity.
【0027】 [0027]
有機配向膜としては代表的なものとしてポリイミド膜がある。 The organic orientation film is a polyimide film as a representative. これはポリアミック酸(例えば、SE−7210、日産化学(株)製)を透明フィルム(基板)表面に塗布し100℃から300℃で焼成後、ラビングし、次いで、ディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥することにより、配向したディスコティック液晶の層を形成することができる。 This polyamic acid (for example, SE-7210, Nissan Chemical Co., Ltd.) after firing at 300 ° C. from the coated 100 ° C. on a transparent film (substrate) surface, rubbing, then a coating solution containing a discotic liquid coating, followed by drying, it is possible to form a layer of discotic liquid crystal oriented. また、アルキル鎖変性系ポバール(例えば、クラレ(株)製MP203、同R1130など)を使用すれば、得られる塗膜を焼成する必要はなく、ラビングするだけで配向能を付与することができる。 The alkyl chain-modified type Poval (e.g., Kuraray Co. MP203, the like R1130) Using need not firing the resulting coating film can impart alignment ability by simply rubbing. その他、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、など疎水性表面を形成する有機高分子膜ならば大抵のものがその表面をラビングすることによりディスコティック液晶配向能を付与できる。 Other, polyvinyl butyral, polymethyl methacrylate, a discotic liquid crystal alignment capability by those most if organic polymer film to form a hydrophobic surface such that rubbing the surface thereof can be imparted.
また、無機物斜方蒸着膜としては代表的なものにSiO斜方蒸着膜がある。 Further, there is a SiO oblique deposition film in typical as inorganic oblique deposition film. これは、真空槽内においてベースフィルム面に斜め方向からSiO蒸発粒子を当て、約20〜200nm厚の斜め蒸着膜を形成させて配向膜とするものである。 This sheds SiO vaporized particles from an oblique direction to the base film surface in the vacuum chamber, it is an oriented film to form an obliquely deposited film of approximately 20~200nm thick. この蒸着膜によってディスコティック液晶が配向をすると液晶層の光軸は、SiO蒸着粒子が飛んできた軌跡を含み該ベースフィルム面に垂直な平面上の特定の方向を向く。 The optical axis of the liquid crystal layer when the discotic liquid crystal is oriented by the deposited film, a specific orientation on a plane perpendicular to the base film surface comprises a locus SiO deposition particles came flying.
上記配向膜は、その上に塗設されたディスコティック液晶分子の配向方向を決定する作用がある。 The alignment film has an effect of determining the orientation direction of the coated been discotic liquid crystal molecules thereon. 但し、ディスコティック液晶の配向は配向膜に依存するため、その組み合わせを最適化する必要がある。 However, the orientation of the discotic liquid crystal is dependent on the orientation film, it is necessary to optimize the combination.
【0028】 [0028]
本発明では、有機配向膜を使用することが高い生産性が得られる点から好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of high productivity it is possible to use an organic alignment film can be obtained. 即ち、配向膜形成材料として上記ポリマー等を含む塗布液を透明フィルム表面に塗布し乾燥後、ラビングし、次いで、ディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥することにより、配向したディスコティック液晶の層を形成することが好ましい。 That is, after the orientation film forming material as was applied to the coating liquid a transparent film surface containing the polymer such as drying, rubbing, then applying a coating solution containing a discotic liquid crystal, followed by drying, oriented discotic liquid crystal it is preferable to form a layer.
【0029】 [0029]
次に、一旦配向したディスコティック液晶分子は基板面とある角度θをもって配向しているが、1成分系では斜め配向の角度は配向膜の種類によってあまり変化せず、ディスコティック液晶分子固有の値をとることが多い。 Then, once it oriented discotic liquid crystal molecules are oriented at an angle θ with the substrate surface, the angle of the obliquely aligned in one-component systems without much change the type of the alignment layer, the discotic liquid crystal molecules specific values that is often taken. また、ディスコティック液晶分子2種以上を混合するとその混合比によりある範囲内の傾斜角の調整が可能である。 Further, it is possible to adjust the tilt angle within a certain range by the mixing ratio upon mixing of two or more discotic liquid crystal molecules. 従って、斜め配向の傾斜角制御にはディスコティック液晶種の選択、更には2種以上のディスコティック液晶分子を混合するなどの方法が有効である。 Therefore, the inclination angle control of the oblique orientation selection of the discotic liquid species, further methods such as mixing the discotic liquid crystal molecules of two or more is effective.
【0030】 [0030]
本発明の光学補償シートに用いるフィルム素材は光透過率が良好であることが好ましい。 Film material used in the optical compensation sheet of the present invention preferably light transmittance is excellent. また、複屈折性に関してはいかなるものも使用可能であるが、若干面配向してるものの方が、光学補償の点で好ましい。 Moreover, although the terms birefringence can be also used any ones found the following ones are slightly plane orientation, preferred in view of optical compensation. 即ち、その光学特性を3軸屈折率の関係で表すと、 That is, when representing the optical characteristics in relation to three axes refractive index,
nx=ny≧nz nx = ny ≧ nz
を満たす状態である。 Is a state that meets the. 但しnx、nyはフィルム面内の互いに直交する光軸方向の屈折率で、nzはフィルム面の法線方向の屈折率である。 However nx, ny represents a refractive index in the optical axis direction perpendicular to each other in the film plane, nz is the normal direction refractive index of the film surface. また、nxとnyの値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ十分である。 The value of nx and ny need not be strictly equal, it is sufficient to substantially equal. 具体的には、 In particular,
|nx−ny|/|nx−nz|≦0.2 | Nx-ny | / | nx-nz | ≦ 0.2
であれば実用上問題はない。 Practical problem is not so long. 更に、ベースフィルムの厚さをdとしたとき、 Further, when the thickness of the base film was set to d,
0≦Δn・d≦300 (nm) 0 ≦ Δn · d ≦ 300 (nm)
の条件を満足することが好ましい。 It is preferable to satisfy the conditions. 但し、Δn=(nx+ny)/2−nzである。 However, it is Δn = (nx + ny) / 2-nz. 具体的には、ゼオネックス(日本ゼオン(株)製)、ARTON(日本合成ゴム(株)製)、フジタック(富士写真フイルム(株)製)などの商品名で売られている固有複屈折値が小さい素材から形成され、面配向しているフィルムが好ましい。 Specifically, ZEONEX (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), (made by Japan Synthetic Rubber (Ltd.)) ARTON, FUJI TAC (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is intrinsic birefringence values ​​that are sold under the trade names such as is formed from a small material film are plane-oriented is preferred. しかし、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン等の固有複屈折値が大きい素材であっても製膜時に分子配向を制御することによってΔn・d=0〜300nmの面配向フィルムを形成することも可能であり、それらも好適に利用できる。 However, to form polycarbonate, polyarylate, polysulfone, a surface oriented film of Δn · d = 0~300nm by controlling the molecular orientation during even film a intrinsic birefringence is large materials such polyether sulfone It is possible and they can also be suitably used it.
【0031】 [0031]
本発明者は、上述のような光学補償シートを量産するための技術検討を行ったところ、重要な開発課題はディスコティック液晶を含む塗布液の均一塗布であることであるとの知見を得た。 The present inventors have was subjected to technical studies for the mass production of the optical compensation sheet as described above, significant development challenge to obtain a knowledge that is that uniform application of a coating solution containing a discotic liquid . そして、この均一塗布は、図5に示すようなスライドコーターあるいは図6に示すようなスロットダイコーターを使用することにより行なうことができ、これによりTN型液晶表示素子における良好な視野角特性を表示画面全面に亙って均一に付与することができることが明らかとなった。 Then, this uniform coating can be performed by using the slot die coater shown in slide coater or 6 as shown in FIG. 5, thereby displaying a good viewing angle characteristics in TN-type liquid crystal display device it has been found that it is possible to uniformly impart over the entire screen. スライドコーターあるいはスロットダイコーターを用いる塗布方法は、ディスコティック液晶を含む塗布液の塗布に適用するだけでも良いが、さらに配向膜形成用塗布液の塗布にも適用した方がより好ましい。 Coating method using a slide coater or slot die coater is may only apply to the application of the coating solution containing a discotic liquid crystal, it is more preferable to further be applied to the coating of the alignment layer forming coating liquid. また、スライドコーターあるいはスロットダイコーターを用いる塗布方法を、配向膜形成用塗布液の塗布に適用するだけでも均一な液晶層形成に寄与することができる。 Further, it is possible to contribute a coating method using a slide coater or slot die coater, a uniform liquid crystal layer formed just apply to the application of the alignment layer forming coating liquid.
図5において、送液ポンプP1で送られてきた塗布液51がスライドコーター52から押し出されて、コーティングロールCRにより搬送されたフィルム53上に塗布され、塗布層54が形成される。 5, the coating liquid 51 sent by liquid feed pump P1 is pushed from the slide coater 52, is applied on the conveyed film 53 by a coating roll CR, the coating layer 54 is formed. 図6においても同様に、送液ポンプP1で送られてきた塗布液61がスロットダイコーター62から押し出されて、コーティングロールCRにより搬送されたフィルム63上に塗布され、塗布層64が形成される。 Similarly in FIG. 6, the coating liquid 61 sent by liquid feed pump P1 is pushed from the slot die coater 62, is applied on the conveyed film 63 by a coating roll CR, the coating layer 64 is formed .
上記スライドコーターあるいはスロットダイコーターは、縦方向の均一塗布性に優れており、かつ高速で薄層膜の形成が可能であることから生産性においても高い塗布機であるといえる。 The slide coater or slot die coater is vertical has excellent uniformity coatability, and said to be highly coater even productivity since it is possible to form a thin layer film at a high speed. また、フィルム(支持体)表面に凹凸がある場合でも、フィルムがバッキングローラーに巻かれた際に平滑化されるので、均一な塗布性に優れている。 Further, even when there are irregularities on the film (support) surface, since it is smoothed when the film is wound to the backing roller, has excellent uniform coating properties. 更に、フィルムに非接触で塗布を行なうので、フィルムあるいはフィルム上に既に形成されている塗膜を傷つけることなく、均一塗布が可能である。 Furthermore, because the coating in a non-contact to the film, without damaging the coating film already formed on the film or film, it is possible to uniform coating. 本発明者は、このような知見を得て本発明を完成したものである。 The present inventors, and completed the present invention to obtain such knowledge.
【0032】 [0032]
スライドコーター、スロットダイコーター以外の塗布方法、例えばバーコーターを用いて塗布をすると、塗布時にコイルバーが配向膜面に接触することにより配向膜の配向能が乱され、配向処理後に筋状の配向乱れとなって現れる。 Slide coater, a method of applying non-slot die coater, for example, when the coated using a bar coater, alignment ability of the alignment layer is disturbed by coil bar during coating is in contact with the alignment film surface, streaky disordered alignment after alignment treatment It appears as a. また、グラビアコーターを使用した場合は、ドクターが配向膜に接触するため、やはり配向乱れを起こした。 Also, when using a gravure coater, because the doctor is in contact with the alignment layer was also cause alignment disorder.
本発明に従うスライドコーターあるいはスロットダイコーターの使用により、上記問題を回避できる。 The use of a slide coater or slot die coater according to the present invention can avoid the above problems. しかしながら、スライドコーター等により塗布した場合であっても、塗布装置の送り精度、塗布部周辺の振動、送液ポンプの脈動レベルなど塗布斑に起因するものを最小限に抑えることが、好ましい。 However, even when applied by the slide coater, feeding accuracy of the coating apparatus, the vibration of the peripheral coating portion, to minimize the due to the pulsation level such coating mottle of the liquid supply pump, preferred. また、レタデーション変動を抑制し、斑の発生を抑えるために、液晶膜の塗布膜厚や塗布液の液晶濃度を最適値に、調整することが好ましい。 Further, to suppress the retardation variation, in order to suppress the occurrence of unevenness, the optimum value of the liquid crystal concentration of the coating thickness and the coating liquid for liquid crystal layer, it is preferable to adjust. 即ち、ディスコティック液晶を含む塗布液は、ディスコティック液晶を10〜30重量%の範囲で含んでいることが好ましく、特に15〜25重量%の範囲が好ましい。 That is, a coating solution containing a discotic liquid crystal is preferably to contain a discotic liquid crystal in the range of 10 to 30% by weight, particularly from 15 to 25% by weight. また、液晶層の層厚は、0.8〜3.0μmの範囲にあることが好ましく、特に1.0〜2.5μmの範囲が好ましい。 The layer thickness of the liquid crystal layer is preferably in the range of 0.8~3.0Myuemu, in particular in the range of 1.0~2.5μm is preferred. さらに、上記塗布方法によって、乾燥膜厚の精度を10%以内にすることが好ましい。 Further, the above coating method, the accuracy of the dry film thickness preferably be within 10%. これにより、レタデーション変動、斑の発生を防止できる。 This prevents retardation variation, the occurrence of spots.
ディスコティック液晶を溶解させる溶剤としては、メチルエチルケトン等の有機溶剤を適宜選択して使用することができる。 As the solvent for dissolving the discotic liquid crystal, it can be appropriately selected and used organic solvents such as methyl ethyl ketone.
【0033】 [0033]
上述のように、配向膜形成材料の塗布液を均一に塗布することは、次いで液晶層を形成して得られる光学補償シートの正面コントラスト低下防止や視野角の拡大など高品位を維持するために重要である。 As described above, to uniformly apply the coating liquid of the alignment film forming material, then in order to maintain a high quality and expansion of front contrast reduction preventing and viewing angle of the optical compensation sheet obtained by forming a liquid crystal layer is important. そして、均一塗布には上記のスライドコーターあるいはスロットダイコーターで塗布することが好適である。 Then, the uniform application it is preferred to be applied in the above slide coater or slot die coater.
配向膜形成材料としてポリマーを含む塗布液は、ポリマーを1〜10重量%の範囲で含んでいることが好ましく、特に3〜8重量%の範囲が好ましい。 Oriented coating liquid containing the polymer as a film forming material is preferably comprises a polymer in the range of 1 to 10 wt%, particularly 3-8 wt% range are preferred. また、配向膜の膜厚は、0.3〜2.0μmの範囲にあることが好ましく、特に0.5〜1.5μmの範囲が好ましい。 The thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.3 to 2.0 .mu.m, in particular in the range of 0.5~1.5μm is preferred.
【0034】 [0034]
透明フィルム上に塗設されたディスコティック液晶を斜めに配向させる上記以外の方法として、磁場配向や電場配向がある。 As a method other than the above to align the discotic liquid crystal is coated on a transparent film at an angle, there is a magnetic field orientation and electric fields oriented. この方法においてはディスコティック液晶を基板に塗設後、所望の角度に磁場、或いは電場をかけるゾーンが必要であるがそのゾーン自体をディスコティックネマティック相が形成される温度に調整しておく必要がある。 After coating a discotic liquid crystal on the substrate in this method, the magnetic field at a desired angle, or it is necessary zone to apply an electric field is necessary to adjust the temperature of the zone itself discotic nematic phase is formed is there. 本発明では、これらの方法を併用しても良い。 In the present invention, it may be used in combination of these methods.
【0035】 [0035]
【実施例】 【Example】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail the present invention based on examples.
[実施例1] [Example 1]
トリアセチルセルロース(富士写真フィルム(株)製、厚さ:100μm、{(nx+ny)/2−nz}×d=70nm)のロールフィルムの一方の側にゼラチン層(層厚:0.1μm)を塗設した。 Triacetyl cellulose (available from Fuji Photo Film Co., Ltd., thickness:: 100μm, {(nx + ny) / 2-nz} × d = 70nm) one gelatin layer on the side of the roll film (0.1 [mu] m layer thickness) It was coated. 次に、塗設したゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール(MP−203、クラレ(株)製)の塗布液を塗布し、110℃の温風30秒間乾燥させたのち、ラビング処理を行って配向膜を形成した。 Then, long chain alkyl-modified PVA on the coated gelatin layer (MP-203, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was coated a coating solution, and after drying for 30 seconds 110 ° C. hot air, subjected to a rubbing treatment to form an alignment film Te.
この配向膜上に、ディスコティック液晶(前記化合物例:TE−8(▲8▼:m=4))が20重量%、そして光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)が0.1重量%となるように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液をスライドコーター(図5参照)により、塗布速度20m/分、塗布量12cc/m で塗布して、層厚2.4μmのディスコティック液晶層を形成した。 On the alignment film, discotic liquid (the compound example: TE-8 (▲ 8 ▼: m = 4)) is 20% by weight, and a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Ciba-Geigy Ltd.) is 0 as a .1% by weight, by a slide coater a coating solution obtained by dissolving in methyl ethyl ketone (see FIG. 5), coating speed 20 m / min, was applied at a coverage of 12 cc / m 2, the layer thickness 2.4μm Disco to form a tick liquid crystal layer.
この配向膜及び液晶層が形成されたフィルムを、150℃に設定された恒温槽に5分間入れてディスコティック液晶を配向させ、熟成させた後に、引き続き150℃の条件下で水銀灯(400ワット)を2分間照射し、室温まで放冷することにより、光学補償シートを得た。 The alignment film and the liquid crystal layer formed film, placed 5 minutes in a constant temperature bath set to 0.99 ° C. to align the discotic liquid crystal, after being aged, subsequently mercury lamp under the condition of 0.99 ° C. (400 watts) It was irradiated for 2 minutes, by cooling to room temperature to obtain an optical compensation sheet.
【0036】 [0036]
[実施例2] [Example 2]
実施例1において、液晶層を形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代わりにスロットダイコーター(図6参照)を用いて行なった以外は実施例1と同様にして、光学補償シートを得た。 In Example 1, the coating of the coating liquid for forming the liquid crystal layer, except that were made using a slot die coater (see FIG. 6) in place of the slide coater in the same manner as in Example 1, the optical compensation sheet Obtained.
【0037】 [0037]
[実施例3] [Example 3]
実施例1において、液晶層の形成を下記のように行なった以外は、実施例1と同様にして、光学補償シートを得た。 In Example 1, except that it made the formation of the liquid crystal layer as described below, in the same manner as in Example 1 to obtain an optical compensation sheet.
配向膜上に、ディスコティック液晶(前記化合物例:TE−8(▲8▼:m=4))が20重量%、そして光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)が0.1重量%となるように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液をスライドコーターにより、塗布速度20m/分、塗布量20cc/m で塗布して、層厚4.0μmのディスコティック液晶層を形成した。 The alignment film, discotic liquid (the compound example: TE-8 (▲ 8 ▼: m = 4)) is 20% by weight, and a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Ciba-Geigy Ltd.) is 0. a 1% by weight, by a slide coater a coating solution obtained by dissolving in methyl ethyl ketone, coating speed 20 m / min, was applied at a coverage of 20 cc / m 2, to form a discotic liquid crystal layer of thickness 4.0μm .
【0038】 [0038]
[実施例4] [Example 4]
実施例1において、液晶層の形成を下記のように行なった以外は、実施例1と同様にして、光学補償シートを得た。 In Example 1, except that it made the formation of the liquid crystal layer as described below, in the same manner as in Example 1 to obtain an optical compensation sheet.
配向膜上に、ディスコティック液晶(前記化合物例:TE−8(▲8▼:m=4))が5重量%、そして光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)が0.1重量%となるように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液をスライドコーターにより、塗布速度20m/分、塗布量25cc/m で塗布して、層厚1.25μmのディスコティック液晶層を形成した。 The alignment film, discotic liquid (the compound example: TE-8 (▲ 8 ▼: m = 4)) is 5% by weight, and a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Ciba-Geigy Ltd.) is 0. a 1% by weight, by a slide coater a coating solution obtained by dissolving in methyl ethyl ketone, coating speed 20 m / min, was applied at a coverage of 25 cc / m 2, to form a discotic liquid crystal layer having a thickness of 1.25μm .
【0039】 [0039]
[比較例1] [Comparative Example 1]
実施例1において、液晶層を形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代わりにバーコーターを用いて行なった以外は実施例1と同様にして、光学補償シートを得た。 In Example 1, the coating of the coating liquid for forming the liquid crystal layer, except that was performed using a bar coater, instead of a slide coater in the same manner as in Example 1 to obtain an optical compensation sheet.
【0040】 [0040]
上記のようにして得られた光学補償シート(実施例1〜4及び比較例1)を、偏光顕微鏡により観察したところ、実施例1及び実施例2の光学補償シートは均一な配向を示していたが、比較例1の光学補償シートは明らかにディスコティック液晶層塗布時のバーコーターの塗布筋に起因するシャープな厚み斑が発生し、それがそのままレタデーション斑として観測された。 The above thus obtained optical compensation sheet (Examples 1 to 4 and Comparative Example 1), was observed by a polarization microscope, an optical compensation sheet of Example 1 and Example 2 showed a uniform alignment There, the optical compensation sheet of Comparative example 1 clearly sharp thickness irregularity due to coating muscle bar coater at a discotic liquid crystal layer coating occurs, it is directly observed as retardation plaques. 実施例3及び4の光学補償シートはコントラストの低下が少しあり、視野角改善効果も小さかった。 The optical compensation sheet of Example 3 and 4 is reduced in contrast a little, viewing angle improving effect was small.
【0041】 [0041]
図4に、液晶の異常光と常光の屈折率の差と液晶セルのギャップサイズの積が480nmでねじれ角が90゜のTN型液晶セルを示す。 4, the helix angle the product of the gap size of the difference and the liquid crystal cell of the liquid crystal extraordinary light and the ordinary refractive index of at 480nm indicates the 90 ° TN type liquid crystal cell. このTN型液晶セルでは、セルバックライト(BL)上に、偏光軸PAを有する偏光板A、ラビング方向R1の光学補償シートRF1、液晶セルTNC、ラビング方向R2の光学補償シートRF2、及び偏光軸PBを有する偏光板Bが、順に積層されている。 In this TN type liquid crystal cell, on the cell backlight (BL), a polarizing plate A, the optical compensation sheet RF1 rubbing direction R1 with polarization axis PA, the liquid crystal cell TNC, the optical compensation sheet RF2 rubbing direction R2, and the polarization axis polarizer B with PB are stacked in this order. 尚、図4において、液晶セルの矢印はラビング方向を表している。 In FIG. 4, the arrow of the liquid crystal cell represents the rubbing direction. また、光学補償シートのディスコティック液晶層は二枚とも液晶セル側に存在している。 Further, the discotic liquid crystal layer of the optical compensation sheet is present in the liquid crystal cell side with two.
実施例1及び2と比較例1で得た光学補償シートを、図4のRF1及びRF2のように装着し、液晶セルに対して0V〜5Vの40Hz矩形波における正面からの透過率(T)を大塚電子製LCD−5000によって測定した。 The optical compensation sheet obtained in Comparative Example 1 and Examples 1 and 2, mounted as RF1 and RF2 in FIG. 4, the transmittance from the front at 40Hz square wave 0V~5V to the liquid crystal cell (T) It was measured by Otsuka Electronics Co. LCD-5000.
液晶セル表面の法線方向からのコントラスト比(T 1V /T 5V )を計算したところ、実施例1及び実施例2は95であったのに対し、比較例1は50であった。 Was calculated contrast ratio from the normal direction of the liquid crystal cell surface (T 1V / T 5V), Example 1 and Example 2 while was 95, Comparative Example 1 was 50.
【0042】 [0042]
実施例1および2から明らかなように、本発明の光学補償シート製造方法を用いることにより、TN型液晶セルの視野角が大幅に広がり、かつ正面コントラストの低下のない光学補償シートを量産することができる。 As apparent from Examples 1 and 2, by using the optical compensation sheet manufacturing method of the present invention, spread greatly the viewing angle of the TN type liquid crystal cell, and that mass production of optical compensation sheets without lowering the front contrast can. これに対し、比較例1の様に一般の塗布工程に多用されているバーコーターを用いて製造した該光学補償シートでは接触式塗布のためバー筋が発生し、外観面状を悪化させてしまう。 In contrast, Comparative Example bar Muscle for contact coating is generated in the optical compensation sheet produced by using a bar coater which are widely used in general coating step as in 1, are deteriorated appearance surface shape . バー筋による面状悪化は液晶膜のシャープな厚み斑となり、それがそのままレタデーション斑となってしまい光学特性を低下させる。 Surface deterioration due to bar muscle becomes sharp thickness irregularity of the liquid crystal film, it lowers the optical characteristics will as it becomes retardation plaques. また、バーコーターでは膜厚凹凸の大きい支持体に塗布すると液晶の塗布量精度の均一が保証できなくなり、これもレタデーション斑となる。 Furthermore, can not be guaranteed that a uniform liquid crystal coating amount accuracy when applied to a large substrate having a thickness unevenness in the bar coater, which also becomes retardation plaques.
実施例3および4のようにスライドコーターを使っても液晶膜厚が4.0μm以上で塗布したり、5重量%のような低濃度液で塗布すると、正面コントラスト低下が少し発生しまた視野角の改善効果も小さくなる。 Or even by using a slide coater crystal thickness was coated by above 4.0μm as in Examples 3 and 4, when applied at low concentrations fluids such as 5 wt%, front contrast decrease slightly occurs also viewing angle also it reduced the effect of improving. また、液晶層層厚を0.8μm以下で塗布するとスライドコーター、スロットダイコーターの薄層塗布限界になり塗布適性が不充分である。 Further, it is when applied to the liquid crystal layer layer thickness at 0.8μm or less slide coater, the coating aptitude becomes thin layer coating limit slot die coater insufficient. また、30重量%より高い濃度で塗布することは塗布液粘度の上昇につながり、筋やぬりつけの厚塗りなどを起こし易い。 Also, applying a higher than 30% strength by weight leads to an increase in the viscosity of the coating solution, prone to such thick coating streaks and wiping.
【0043】 [0043]
[実施例5] [Example 5]
トリアセチルセルロース(富士写真フィルム(株)製、厚さ:100μm、{(nx+ny)/2−nz}×d=70nm)のロールフィルムの一方の側にゼラチン層(層厚:0.1μm)を塗設した。 Triacetyl cellulose (available from Fuji Photo Film Co., Ltd., thickness:: 100μm, {(nx + ny) / 2-nz} × d = 70nm) one gelatin layer on the side of the roll film (0.1 [mu] m layer thickness) It was coated. 次に、塗設したゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール(MP−203、クラレ(株)製)5重量%溶液をスライドコーター(図5参照)により、塗布速度10m/分、塗布量20cc/m で塗布し、110℃の温風30秒間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚1.0μmの配向膜を形成した。 Then, long chain alkyl-modified Poval (MP-203, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) on the coated gelatin layer by 5 wt% solution slide coater (see FIG. 5), coating speed 10 m / min, coating weight 20cc / m was applied at 2, dried for 30 seconds 110 ° C. hot air, to form an alignment film having a thickness of 1.0μm by performing a rubbing process.
この配向膜上に、ディスコティック液晶(前記化合物例:TE−8(▲8▼:m=4))とトリメチルプロパントリアクリレートの4:1の混合物に、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)を1重量%添加した混合物の20重量%メチルエチルケトン溶液(塗布液)を、スライドコーター(図5参照)塗布した。 On the alignment film, discotic liquid (the compound example: TE-8 (▲ 8 ▼: m = 4)) and trimethyl propane triacrylate 4: 1 mixture of a photopolymerization initiator (Irgacure 907, Ciba-Geigy Japan Limited 20 wt% methyl ethyl ketone solution of a mixture obtained by adding 1 wt% of Co.) (coating solution) was slide coater (see FIG. 5) applied.
この配向膜及び液晶層が形成されたフィルムを、150℃に設定された恒温槽に5分間入れてディスコティック液晶を配向させ、熟成させた後に、引き続き150℃の条件下で水銀灯(400ワット)を2分間照射し、室温まで放冷することにより、光学補償シートを得た。 The alignment film and the liquid crystal layer formed film, placed 5 minutes in a constant temperature bath set to 0.99 ° C. to align the discotic liquid crystal, after being aged, subsequently mercury lamp under the condition of 0.99 ° C. (400 watts) It was irradiated for 2 minutes, by cooling to room temperature to obtain an optical compensation sheet.
【0044】 [0044]
[実施例6] [Example 6]
実施例5において、配向膜を形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代わりにスロットダイコーター(図6参照)を用いて行なった以外は実施例5と同様にして、光学補償シートを得た。 In Example 5, the coating of the coating liquid for forming an alignment film, except that were made using a slot die coater (see FIG. 6) in place of the slide coater in the same manner as in Example 5, an optical compensation sheet Obtained.
【0045】 [0045]
[実施例7] [Example 7]
実施例5において、配向膜の形成を下記のように行なった以外は、実施例5と同様にして、光学補償シートを得た。 In Example 5, except that it made the formation of the alignment film as described below, in the same manner as in Example 5 to obtain an optical compensation sheet.
ゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール(MP−203、クラレ(株)製)5重量%溶液をスライドコーター(図5参照)により、塗布速度10m/分、塗布量60cc/m で塗布し、110℃の温風30秒間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚3.0μmの配向膜を形成した。 Long chain alkyl-modified PVA on the gelatin layer (MP-203, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) by 5 wt% solution slide coater (see FIG. 5), coating speed 10 m / min, was applied at a coverage of 60 cc / m 2 , dried hot air for 30 seconds of 110 ° C., to form an alignment film having a thickness of 3.0μm by performing a rubbing process.
【0046】 [0046]
[実施例8] [Example 8]
実施例5において、配向膜の形成を下記の用に行なった以外は、実施例5と同様にして、光学補償シートを得た。 In Example 5, except that it made the formation of the alignment film use below, in the same manner as in Example 5 to obtain an optical compensation sheet.
ゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール(MP−203、クラレ(株)製)1重量%溶液をスライドコーター(図5参照)により、塗布速度10m/分、塗布量60cc/m で塗布し、110℃の温風30秒間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚0.6μmの配向膜を形成した。 Long chain alkyl-modified PVA on the gelatin layer (MP-203, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) by 1 wt% solution of a slide coater (see FIG. 5), coating speed 10 m / min, was applied at a coverage of 60 cc / m 2 , after hot air drying for 30 seconds in 110 ° C., to form an alignment film having a thickness of 0.6μm by performing a rubbing process.
【0047】 [0047]
[実施例9] [Example 9]
実施例5において、配向膜を形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代わりにバーコーター(図6参照)を用いて行なった以外は実施例5と同様にして、光学補償シートを得た。 Obtained in Example 5, the coating of the coating liquid for forming an alignment film, except that was performed using a bar coater (see Fig. 6) in place of the slide coater in the same manner as in Example 5, an optical compensation sheet It was.
【0048】 [0048]
上記のようにして得られた光学補償シートを偏光顕微鏡により観察したところ、実施例5及び実施例6の光学補償シートは均一な配向を示していたが、実施例9の光学補償シートは、配向膜塗布時のバーコーターによる塗布筋が配向乱れの筋と少し見られた。 Was an optical compensation sheet obtained as described above was observed by a polarization microscope, although the optical compensation sheet of Example 5 and Example 6 showed a uniform orientation, the optical compensation sheet of Example 9, orientation applying muscle by a bar coater at the time of film coating was observed a little with the muscle of the alignment disorder. 実施例7及び8はコントラストの低下が少し見られ、視野角改善効果が小さかった。 Examples 7 and 8 a reduction in contrast is observed little, viewing angle improving effect was small.
【0049】 [0049]
実施例5及び6で得た光学補償シートを、図4のRF1及びRF2のように装着し、液晶セルに対して0V〜5Vの40Hz矩形波における正面からの透過率(T)を大塚電子製LCD−5000によって測定した液晶セル表面の法線方向からのコントラスト比(T 1V /T 5V )を計算したところ、実施例5及び実施例6は91で、極めて高いコントラスト比を示した。 The optical compensation sheet obtained in Example 5 and 6, mounted as RF1 and RF2 in FIG. 4, the transmittance from the front at 40Hz square wave 0V~5V to the liquid crystal cell (T) manufactured by Otsuka Electronics Co. It was calculated contrast ratio from the normal direction of the surface of a liquid crystal cell measured by LCD-5000 (T 1V / T 5V), in examples 5 and 6 91, exhibited very high contrast ratio.
【0050】 [0050]
実施例5および6から明らかなように、本発明の光学補償シート製造方法を用いることにより、TN型液晶セルの視野角が大幅に広がり、かつ正面コントラストの低下のない光学補償シートを量産することができる。 As it is apparent from Examples 5 and 6, by using the optical compensation sheet manufacturing method of the present invention, spread greatly the viewing angle of the TN type liquid crystal cell, and that mass production of optical compensation sheets without lowering the front contrast can. 実施例9のように、一般の塗布工程に多用されているバーコーターを用いて配向膜を塗布した光学補償シートは、バー筋による面状悪化で配向能が低下する傾向にある。 As in Example 9, the optical compensation sheet coated with the alignment film with a bar coater which are widely used in general coating step, alignment ability in surface deterioration due to bar muscle tends to decrease. このため、液晶表示装置に配設した際、視野角改善効果が充分とはいえない。 Thus, when disposed in a liquid crystal display device, the viewing angle improving effect may not be sufficient. また、実施例7および8のようにスライドコーターを使っても配向膜膜厚が3.0μm以上で塗布したり、ポリマー濃度1重量%のような低濃度液で塗布すると正面コントラスト低下や視野角の改善効果が小さい。 The alignment film thickness even with a slide coater was applied at least 3.0μm or low concentrations front contrast reduction and viewing angle when applied in liquid, such as a polymer concentration of 1 wt% as in Example 7 and 8 improvement effect is small. 配向膜膜厚を0.3μm以下で塗布するとスライドコーター、スロットダイコーターの薄層塗布限界になり塗布適性が不充分である。 When the orientation MakumakuAtsu applied in 0.3μm or less slide coater, coating aptitude becomes thin layer coating limit slot die coater is that insufficient. また、10重量%より高い濃度で塗布することは塗布液粘度の上昇につながり、筋やぬりつけの厚塗りなどを起こし易い。 Further, applying a higher than 10% by weight concentration leads to increase in the viscosity of the coating solution, prone to such thick coating streaks and wiping.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】液晶セルに光が垂直に入射した場合の光の偏光状態を示した図である。 1 is a diagram showing a polarization state of light when the light to the liquid crystal cell is incident perpendicularly.
【図2】液晶セルに光が斜めに入射した場合の光の偏光状態を示した図である。 2 is a diagram showing a polarization state of light when the light to the liquid crystal cell is incident obliquely.
【図3】液晶セルに光学補償シートの使用した例を示した図である。 3 is a diagram showing an example of using an optical compensation sheet to the liquid crystal cell.
【図4】実施例及び比較例で得られた光学補償シートの視角特性を測定した時のTN型液晶セルの構成を示した図である。 4 is a diagram showing a configuration of a TN liquid crystal cell when measuring the viewing angle characteristic of the optical compensatory sheet obtained in Examples and Comparative Examples.
【図5】単層塗布用スライドコーターによる塗布例を示した図である。 5 is a diagram showing an applied example of single layer coating slide coater.
【図6】単層塗布用スロットダイコーターによる塗布例を示した図である。 6 is a diagram showing an applied example of single layer coating slot die coater.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
TNC TN型液晶セルA、B 偏光板PA、PB 偏光軸L0 自然光L1、L5 直線偏光L2 液晶セルを通った後の変調光L3、L4 楕円偏光LC TN型液晶セルに十分に電圧を印加した時の液晶分子の配列状態RF1、RF2 光学補償シートBL バックライトR1、R2 光学補償シートのラビング方向CR コーティングロールP1 送液ポンプCR コーティングロール51、61 塗布液52 スライドコーター53、63 フィルム54、64 塗布層62 スロットダイコーター TNC TN type liquid crystal cell A, B polarizer PA, when applying a sufficiently voltage modulated light L3, L4 elliptically polarized light LC TN type liquid crystal cell after passing through the PB polarization axis L0 natural light L1, L5 linearly polarized light L2 crystal cell arrangement of the liquid crystal molecules RF1, RF2 optical compensation sheet BL backlight R1, R2 rubbing direction CR coating roll P1 feeding pump CR coating roll 51 and 61 the coating solution 52 slide coater 53 and 63 films 54, 64 coated optical compensation sheet layer 62 slot die coater

Claims (7)

  1. 透明フィルム上に配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面にスライドコーターまたはスロットダイコーターで架橋性官能基を有するディスコティック液晶を含む塗布液を単層塗布、乾燥し、該液晶を硬化させて液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの製造方法。 An orientation film formed on a transparent film and then the coating solution monolayer coating containing a discotic liquid crystal having a crosslinkable functional group in a slide coater or slot die coater to the surface of the alignment film, and dried, curing the liquid crystal method of manufacturing an optical compensation sheet and forming a liquid crystal layer Te.
  2. 配向膜を、配向膜形成材料を含む塗布液を塗布、乾燥して形成する請求項1に記載の光学補償シートの製造方法。 An alignment film, coating a coating solution containing an alignment film-forming material, method of manufacturing an optical compensation sheet according to claim 1, and drying the coating.
  3. ディスコティック液晶を含む塗布液が、ディスコティック液晶を10〜30重量%の範囲で含んでいる請求項1に記載の光学補償シートの製造方法。 Discotic coating solution containing a liquid crystal, a manufacturing method of the optical compensation sheet according to claim 1 containing a discotic liquid crystal in the range of 10 to 30 wt%.
  4. 配向膜形成材料を含む塗布液の塗布を、スライドコーターまたはスロットダイコーターを用いて行なう請求項1に記載の光学補償シートの製造方法。 The application of the coating liquid containing an alignment film-forming material, method of manufacturing an optical compensation sheet according to claim 1 carried out using a slide coater or slot die coater.
  5. 液晶層の層厚が0.8〜3.0μmの範囲にある請求項1に記載の光学補償シートの製造方法。 Method of manufacturing an optical compensation sheet according to claim 1, thickness of the liquid crystal layer is in the range of 0.8~3.0Myuemu.
  6. 透明フィルム上に配向膜形成材料を含む塗布液をスライドコーターまたはスロットダイコーターで単層塗布、乾燥して配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面に架橋性官能基を有するディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥し、該液晶を硬化させて液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの製造方法。 Monolayer coating solution in a slide coater or slot die coater comprising an alignment layer forming material on a transparent film coating and dried to form an alignment film, then the discotic liquid crystal having a crosslinkable functional group into the surface of the alignment film the coating liquid containing the coating and drying process for producing an optically compensation sheet and forming a liquid crystal layer by curing the liquid crystal.
  7. 配向膜の膜厚が0.3〜2.0μmの範囲にある請求項6に記載の光学補償シートの製造方法。 Method of manufacturing an optical compensation sheet according to claim 6 in which the thickness of the alignment layer is in the range of 0.3 to 2.0 .mu.m.
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